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2008年中国地质大学层序地层学基础试卷A-评分标准、参考答案

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 课程号: 0601111 《 层序地层学基础 》期末考试试卷(A )评分标准、参考答案 考试形式:开卷考试 考试时间:100 分钟 一.论述Ⅰ型层序的定义、体系域的类型、结构特征与划分依据。 (25 分) 根据定义,每个层序都是从一个不整合面或者说从一个海面急剧下降( 下降速度最大的转折点处 )产生侵蚀的时刻开始形成的。而结束于下一个海面急剧下降的转折点。 依据层序单元底部界面(不整合)的类型,层序可分为两种:Ⅰ型层序和Ⅱ型层序。在我国的陆相沉积盆地中,大多数地层均属于Ⅰ型层序,国外的海相层序也大体如此。 (3 分) 1.Ⅰ型层序的基本特征 (6 分) 它是指那些海面相对下降超过退覆坡折点后形成的层序,其相对海面下降较大,使层序的早期顶积层上超在早先层序的坡积层上。 根据 et (1988)定义,Ⅰ型层序边界以与河流复壮作用、岩相的向盆地方向转移、海岸上超的向下转移以及上覆地层的上超伴生的陆上暴露及同时发生的陆上侵蚀作用为特征。 通常认为,Ⅰ型层序最多可由三个体系域组成。 体系域是根据界面类型,它们在层序内的位置,以及准层序及准层序叠置模式客观地加以定义的。在任何一个相对海面变化周期中,都可发育三种主要的体系域类型。 依据沉积物展布范围是局限于陆架边缘以下,还是陆架边缘以上,Ⅰ型层序可划分为低位体系域(、水(海)进体系域( 高位体系域( 。 2.层序的结构与组成 1)低位体系域 (8 分) 它是在以 相对海平面下降 (亦即全球海面降落速度超过退覆坡折带处的沉降速度)和随后的 相对海平面缓慢上升 为特点的阶段沉积的。 如果低位体系域是沉积在一个具有陆架边沿坡折的盆地内,通常可以把它分成两个独立的、不同时期的组成部分:低位扇和紧跟着的低位进积楔。 第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 1中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 低位扇通常可以区分出两个单独的沉积单元:早期的、位于陆坡脚的盆底扇;后续的、衔接于陆坡处的斜坡扇。 盆底扇以沉积于下陆坡和盆地底部的 海底扇 为特征。盆底扇沉积与伸入到陆坡的峡谷的剥蚀作用和陆棚上河流体系的下切作用有关。 斜坡扇(陆坡扇)以陆坡中部或底部的 浊积和碎屑流沉积 为特征。 低位进积楔是一个在海面相对上升加速时期沉积的顶积—坡积层体系 。 2)海进体系域 (4 分) 海进体系域是Ⅰ型和Ⅱ型层序内部中间的体系域。它沉积在海面相对变化曲线上升、可容纳空间体积增加较沉积物供应快得多的时期。 它具有最发育的顶积层系和少量的坡积层系,以发育一个或多个退积式准层序组为特征 。 海进体系域的底面是位于低水位体系域或者陆架边缘体系域顶面处的海进面。海进体系域的顶面是下超面。 3)高位体系域 (4 分) 高水位体系域是Ⅰ型和Ⅱ型层序中的上部(最年青的)体系域。 高位体系域通常广泛分布在陆架上,并且以一个或多个加积式准层序组、继之以一个或多个具有前积斜层几何形态的前积准层序组为特征。 二.论述准层序组(准层序( 类型与主要特征,并从成因机理的角度讨论比较层序(S)和准层序组(准层序(概念之间,以及层序(S)和体系域(间的异同点 (30 分) 层序是层序地层学研究的基本单元,层序是一套相对整一的、成因上有联系的、其顶和底面以不整合面或者与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层(据 ,1977)。层序是在海平面升降周期曲线上相邻的两个下降速度转折点之间沉积的,它由一套体系域所组成。 (6 分) 体系域是层序内部的基本组成单元, 它被定义为一串同时期的沉积体系(977)。每个体系域都与海平面升降周期曲线上的特定段相伴生(如:海面迅速下降期—低水位扇,海面上升—水(海)进体系域等)。 (4 分) 准层序组是层序内部的一个次级单元,它常常发育于水进体系域和高位体系域中。准层序组一系列成因相关的、并具特定叠加模式的准层序,大多数情况下,第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 2中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 它以主要洪泛面和与之相对应的界面为界。由于它的界面是主要洪泛面,而不是不整合面,因此它不能简单地看作是一个单独的层序。 (5 分) 根据沉积物供应速率和可容纳空间增长速率的相对大小,以及准层序组内部的准层序叠加模式,可将准层序组划分为三种类型: (7 分) 1.当沉积物供应速率大于可容纳空间的增长速率时,形成 积或前积 )准层序组,它以典型的进积或前积式准层序叠加模式为特征,纵向上具有向上基准面下降(变粗)的沉积特征。 2.当沉积物供应速率小于可容纳空间的增长速率时,形成 退积) 准层序组,它以典型的退积准层序叠加模式为特征,纵向上具有向上基准面上升(变细)的沉积特征。 3.当沉积物供应速率约等于可容纳空间的增长速率时,形成 加积) 准层序组,它以典型的加积式准层序叠加模式为特征,纵向上具有向上基准面基本不变的沉积特征。 准层序是层序内部更小的一个次级单元,它也常常发育于水进体系域和高位体系域中,但它却不是一个单独的层序。这是因为准层序的定义为“一套相对整一的、成因上有联系的、以洪(海)泛面或与之可对比的面为界的岩层或岩层组。”它与层序的界面不同,因此不能简单地把它作为次级的层序单元。 (5 分) 根据沉积物的相带特征和纵向上沉积特征的变化,可将准层序划分为两种基本类型: (3 分) 1.向上基准面下降(变粗)的准层序 2.向上基准面上升(变细)的准层序 在准层序命名中通常都加入一个形容词,以表明其发育的沉积环境类型或沉积相特征。 三.简述地震(岩)相分析中使用的形态和结构标志及其地质意义。 (30 分) 划分地震相的标志很多,但应用比较广的,主要的地震相标志是地震反射的外部几何形态、和内部反射结构。 (2 分) (一) 外部几何形态 通过研究地震相单元的外部几何形态及其空间展布,可以了解总的沉积环第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 3中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 境、沉积物源和地质背景。 (1 分) 1.席状( 或板状) (1 分) 席状反射的主要特点是上下界面接近于平行,厚度相对稳定。 2.席状披盖 (1 分) 反射层上下界面平行,但弯曲地盖在下伏沉积的不整合地形之上。 3.楔 状 (1 分) 其特点是在倾向方向上厚度逐渐增厚,而后地层突然终止,在走向方向则常呈丘状。 4.滩 状 (1 分) 其特点是顶部平坦而在边缘一侧反射层的上界面微微下倾。一般出现在陆架边缘、地台边缘和碳酸盐岩台地边缘。 5.透镜状 (2 分) 特点是中部厚度大,向二侧尖灭,外形呈透镜体。一般出现在古河床、沿岸砂坝处,有时在沉积斜坡上也可见到透镜体。 6.丘 形 (3 分) 丘形的特点是凸起或层状地层上隆,高出于围岩。上伏地层上超于丘形之上,大多数丘形是碎屑岩或火山碎屑的快速堆积或者生物生长形成的正地形。不同成因的丘形体具有不同的外形。根据外形上的差别,可以分为简单扇形复合体或复杂扇形复合体( 如水下扇、三角洲朵叶) 、重力滑塌块体、等高流丘、碳酸盐岩岩隆( 礁和滩) 。 7.充填型 (3 分) 充填型主要特点是充填在下伏地层的低洼地形之上。根据外形的差别可划分为河道充填、海槽充填、盆地充填和斜坡前缘充填等等。根据内部结构还可以划分为上超充填、丘形上超充填、发散充填、前积充填、杂乱充填和复合充填等。充填型代表各种成因不同的沉积体,如侵蚀河道、海底峡谷、海沟、水下扇、滑塌堆积等等。河道充填的规模虽小,但意义重大。 (二) 内部反射结构 1.平行与亚平行反射结构 (2 分) 该反射结构以反射层平行或微微起伏为其主要特征。它往往出现在席状、席第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 4中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 状披盖及充填型单元中。平行与亚平行反射代表均匀沉降的陆架三角洲台地或稳定的盆地平原背景上的均速沉积作用。 2.发散反射结构 (4 分) 发散反射结构的特点是相邻二个反射层的间距下向同一个方向倾斜,横向加厚是由于单元内每个周期的增厚造成的,而不是由底面或顶面上的上超、顶超或侵蚀造成的。 3.前积反射结构 (7 分) 前积反射结构通常反映某种携带沉积物的水流在向前( 向盆地 )推进( 前积) 的过程中由前积作用产生的反射结构,这种反射结构在地震剖面上最容易识别。它在倾向剖面上相对于其上下反射层系均是斜交的 J . L. 951)称为退覆反射或倾斜型反射层系,它是陆架—台地或三角洲体系向盆地方向迁移过程中沉积在前三角洲或大陆坡环境内岩相的地震响应。 L. F. (1979) 把这一过程称之为同向递进相. 根据前积反射结构内部形态上的差别,可以划分为 S 型、斜交型、 S 复合斜交型、切线斜交型和迭瓦型五种。 (a)S 型前积反射结构 一般具有完整的顶积层、前积层和底积层。 (b)斜交型前积反射结构( 平行斜交型) 由很多相对倾斜而又互相平行的反射组成,其上倾方向对上界面顶超或削蚀,下倾方向下超于下界面之上。也就是说没有顶积层也没有底积层,只有倾斜的前积层。 (c)切线斜交型前积反射结构 切线斜交型是由斜交型派生出来的一种反射结构,其特点是无顶积层,有前积层,在前积层的下部倾角逐渐减小,过渡为倾斜平缓的底积层,呈切线型下超。 (d) S—斜交复合型前积反射结构 S—斜交复合型由 S 型与斜交型前积组合而成,其特点是 S 型与斜交型反射层交互出现。地震反射振幅中、高连续性好。 (e)迭瓦状前积反射结构 迭瓦状前积反射结构的特点是在二个平行的上下界面之间,有几组微微倾斜第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 5中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 的互相平行的,不连续的反射层,它们无顶积层也无底积层,只有前积层。 4.乱岗状反射结构 (1 分) 乱岗状反射结构由不规则的、不连续亚平行的反射组成。 5.杂乱状反射结构 (1 分) 杂乱状反射结构的特点是不连续、乱岗状、杂乱状的、不规则的反射,振幅短而强。 四.比较地震层序分析与层序地层分析中的“层序”概念的异同点。 (15 分) 地震层序分析中的层序以地震反射的不协调( 不整一 止现象划分层序,它可根据反射终止的方式区别为削截( 削蚀) 、顶超、上超和下超 4 种类型。而层序地层学中的层序以不整合面或者与这些不整合面可以对比的整合面为界,其中提出的不整合概念,则被定义为一个重要的时间间断面,这个时间间断面的特征是暴露到水上和具有水上( 有时为水下) 侵蚀削截现象( 据 1977)。 (10 分) 地震反射的不协调现象包括如下四种: (5 分) 1.削蚀 (削截、侵蚀 ):层序的顶部反射终止,既可以是下伏倾斜地层的顶部与上覆水平地层间的反射终止,也可以是水平地层的顶部与上覆地层沉积初期侵蚀河床底面间的终止。 2.顶超:下伏原始倾斜层序的顶部与由无沉 积作用的上界面形成的终止现象。它通常以很小的角度,逐步收敛于上覆层底面反射上。 3.上超:层序的底部逆原始倾斜面逐层终止 。它表示在水域不断扩大情况下逐层超覆的沉积现象。 4.下超:层序的底部顺原始倾斜面,向下倾 方向终止。下超表示一股携带沉积物的水流在一定方向上引力的前积作用。 地震层序分析与层序地层分析中的“层序”概念的最大区别在于,层序地层学中的不整合面不包括下超面。 (5 分) 备注: 1. 面设置。 第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 6中国地质大学(北京) 2008 年秋季学期 2. 试题内容以小四号字宋体,行距 。 3. 课程号、课程名称以教育在线为准。 4. 每道题应标明分数、解题步骤与评分标准,给出主要步骤(论述题给出基本要点)的得分比例。 第 页(共 7 页) 2008 年 10 月 7
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